专利名称：高效蒸汽发动机和压缩气体马达的阀门和辅助排气系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及蒸汽发动机。更具体地，此处公开的本发明涉及阀门和辅 助排气系统的改良设计，以用于双动设计和单动设计的蒸汽发动机，且尤 其用于带有辅助排气装置(auxiliary exhaust)的单流式蒸汽发动机。该设 计可用于固定定时发动机(fixed timing engine),或者和用于定时调整 (timing adj ustment)的附加装置 一 起用于可变定时蒸汽发动机(variable timing steam engine )。发明背景单动和双动蒸汽发动机已经为工业和其他用途提供动力很长一段时 间了。单动蒸汽发动机可能类似于双沖程以及四沖程内燃发动机，这是因 为，每一汽缸组(cylinderset)都使用了活塞、连杆以及曲柄。对于蒸汽发动 机的双动形式，不仅每个活塞做直线往复运动，而且每个活塞杆和十字头 也做直线往复运动。运动经连杆从十字头传递到曲柄。活塞杆穿过汽缸末塞。这实现了 "单冲程，，动作。对于两个双动汽缸，在常规/没计的"完整" 单流式发动机上仅需要四个阀门，比较起来，在每转中施加相同数量的功 率脉冲的八汽缸四沖程发动机需要十六个阀门。单流式发动^L排气系统^f吏用汽缸内的孔，该孔暴露于汽缸的顶部末 端、邻近处于冲程底部附近的活塞。相同行的孔暴露于汽缸的底部或汽缸
的曲柄末端、邻近处于沖程顶部附近的活塞。活塞邻近汽缸壁的长度等于 或大约等于冲程减去排气孔的直径或长度。(可从显示的照片之一中看到 汽缸内的排气孔)。在汽缸的每个末端提供有余隙容积，以允许在每个冲 程末端产生合理的压缩。半单流式发动机是使用排气阀门补充汽缸壁中排气孔的作用的发动 机。通过利用排气阀门，能够延迟活塞的返回沖程中压缩开始的时刻。这 种辅助排气特征是有用的，尤其是在排气是在大气压力下，而不是排到真空中，和/或，进一步地，在使用了复合(compounding)的情况下。而且， 在不必自起动的单汽缸发动机中，辅助排气装置使发动机的起动更容易。 这是因为由于利用辅助排汽系统，在压缩沖程中对活塞的压缩作用开始得 更迟，所以与压缩相比，在进汽(admissionsteam)以前起动发动机以使发动机旋转要更容易。在一些早期的带有辅助排气系统的单流式发动机中，辅助或二级排出 蒸汽穿过先前进汽通过的相同的孔(port)和管道行进。这种设计的缺点是， 排出蒸汽的冷却效果降低了发动机的效率。在其他早期的半单流式发动机 中，辅助或二级排气系统通过汽缸壁中的专用孔排气，该专用孔位于主要 的单流排气和进气通路之间的位置，进气通路位于汽缸底附近。诸如提升阀等专用阀门控制这些辅助排气通道。这些发动机，如果是 双动型的话，安装有四个阔门两个用于进口蒸汽(inlet steam)——每个汽缸底一个，两个用于辅助排气装置---个用于汽缸的上部， 一个用于汽缸的下部。带有四个阀门、再加上他们的运转所需要的各自的阀门运动， 这种i殳计的缺点是相对复杂。[见Skinner. P271. "Power from Steam", R丄.Hills]现有技术美国专利No. 2,688,955 ( Ricardo )教导了 一种单流式"i殳计的流体压力 发动才几(fluid pressure engine)。然而，似乎Ricardo主要只关心3于切断进汽 的点的控制。在这种情况下，Ricardo教导使用串联的两个阀门，并利用特
定类型的执行机构。然而，Ricardo没有提供任何辅助排气装置。美国专利No. 3,651,641 (Ginter)公开了 一种发动机系统及其热发生 器(thermogenerator)。 Ginter在教导阀门调节系统(valving system)时似乎 主要关心采用水内部冷却的内燃发动机，并且没有公开单流式排气孔和辅 助排气孔。美国专利No. 3,967,525 ( Rosansky )，虽然公开了涉及单流式蒸汽发动 机的设备，且该单流式蒸汽发动机具有用于对引入汽缸的蒸汽进行控制的 新颖阀门装置，但该专利并没有关注辅助排气装置。美国专利No. 3,991,574 (Frazier)公开了一种结构相当复杂的单流式 排气系统。然而，Frazier并没有教导使用辅助[单流式]排气装置。美国专利No. 3,788,193 ( O，Conner)公开了 一种控制进气和辅助[单流 式]排气装置的线轴式滑阀(spool type slide valve )。然而，O，Conner要求 使用 一种动力凸轮的复杂系统来运转所公开的阀。O，Conner教导了 一种复 杂的双凸轮驱动系统，该凸轮具有正向得(positive)升高和下降，与采用 复杂链条驱动的"连控轨道(desmodromic)"系统中一样，以实现可变阀门 定时。在滑阀的中间位置，似乎进气和辅助排气孔都是关闭的。可变发动 机"定时"或阀门动作(valve event)由他们双凸轮的相对位置的相变来 控制，且还由凸轮轴与"可变"链条驱动的角度位移控制。因此，在带有固定定时的蒸汽发动机上需要一种改进的辅助排气阀门 调节系统，其利用简单的机构运转来实现希望的结果。这种设备能利用来 自简单偏心4仑(eccentric)的简单谐波运动(harmonic motion )，并能通过 仔细选4奪或设计所需的巻筒式进气和排气"余面"(bobbin admission and exhaust "lap")或偏心4仑半径以及偏心4仑阀门驱动装置和曲柄之间的相位关 系，来提供所需的阀门动作。而且，这种设备和系统还能容易地适合于可 变定时蒸汽发动机。有了这种设计，阀门动作就可利用常规阀动图(valve diagram),比如 "Bilgrams Valve Diagram",来解决了。而且，这种设计能以类似于通过共 同进气/排气孔排气的常规蒸汽发动机的方式控制辅助排气装置。利用这种控制，该辅助排气装置于是应通过与进气管道分离的孔和管道连通，而该 进气管道可以是恰当的单流式传统中的。还可以利用主要的中心单流式排 气装置。如本领域中的技术人员所能看到和容易了解的，如果需要，还可以利用本发明，来获得使用诸如斯蒂芬森连杆(Stephenson's link)、艾伦式连 杆运动(Allan's link motion )、乔伊式阀动装置(Joy valve gear)、华尔夏特 (walschaert)等常规阀动装置的可变阀门定时。这使得能够向前和反向运 转并能改变切断(cut-off )。发明内容当使用时，所公开的设备提供一种改进的阀门和辅助排气系统，并产 生一种高效的蒸汽发动才几或压缩气体马达(compressed gas motor )。对于固 定定时来说，如可用于固定式发动才几(stationary engine), —优选实施方式 利用了具有由 一种筒单的偏心轮和连杆产生的谐波运动形式的滑阀运动， 并通过对所需的巻筒式进气(bobbinadmission)、辅助排气"余面"、偏心轮 半径以及偏心轮和曲柄之间的相位关系进行仔细的选择或设计和相关工 作，来实现所需的阀门动作。滑阀适合于以由偏心轮控制的方向移动，该 偏心轮设置在90度和180度之间、位于控制活塞的曲柄之前。阀门动作发动机。诸如勒洛滑阀图(Reuleaux's slide valve diagmm)等的常规阀动图可 利用来辅助设计本发明。应注意，此处所公开的设备显示为与固定定时发动机结合使用的应 用，以易于展示所述设备的新颖性特征和在蒸汽发动机或压缩空气发动机 中的巨大实用性。然而，毫无疑问的，本领域的技术人员应认识到，可以 将诸如凸轮轴等的用于改变发动机定时的装置添加到此处所公开的设计 中，从而提供一种具有高效率的可变定时发动机，并且设想所有这种修改 都在本发明的范围内。此处的实施方式提供了对切断的向前和反向控制以及改变，以便利于
起动并且以更高效的早切断实现正常运转，如汽车发动机所通常需要的。 此外，可利用诸如斯蒂芬森连杆以及华尔夏特阀动装置等常规滑阀驱动机 构来驱动本发明的阀门。该实施方式还提供了在更多负荷和更高速度下、采用低压缩和逐渐停止的辅助排气装置获得的固有容易起动特性(built-in easy starting )。这是 通过以下方式实现的将辅助排气孔的面积设计成在起动和在低速时，蒸 汽流量足以使汽缸排气压力(exhaust pressure)保持接近排气管排放压力 (discharge pressure)。这有助于使发动机容易起动，并使得低速时运行平稳。 然而，随着速度升高和节流阀(throttle opening)开度增大，会有更多的蒸 汽通过发动机。因此将有通过辅助排气孔的更大的压降，而压降的数量取 决于流通面积。流通面积一皮设计成能实现所需计量的蒸汽流量。这将导致 较高的汽缸压力和较高的压缩压力，即，发动机将运行得更像是"完全单 流式(foil Uniflow )"型，并能实现较高的效率。上述设计提供了 一种设备，这种设备比控制辅助排气孔的开度程度和 定时的可替换系统要简单的多。后者这种更复杂类型的布置可通过对发动 机速度和/或流过发动机的蒸汽量敏感的设备而起动。用于控制进口蒸汽和辅助排出蒸汽的阀门作用是由滑阀来提供的，优 选地是滑阀型的。滑阀设计常用于常规类型的反向流蒸汽发动机 (counter-flow steam engine)，但在此处公开的设备和方法中，阀门是以不同 方式来使用的，以保持单流式原理。为了保持单流式原理，阀门的一个区 域控制一个进口蒸汽功能，阀门的不同区域控制辅助排气功能。两个区域 控制穿过分开的进口孔和辅助排气孔以及管道的蒸汽流量。这样，热的进 口蒸汽流和相对冷的排出蒸汽流就保持分开了。可在单动发动机，也可在 双动发动机中，利用单个滑阀来控制进口蒸汽和辅助排出蒸汽。在此处描述和公开的设备中，保持了滑阀设计的简单性。滑阀可由能 给予阀门简单谐波运动的阀动装置或其类似物来驱动。阀动装置，和常规 蒸汽发动机中的一样，可被设计成给予反向运转和改变切断。类似于此处 所描述的阀门和驱动系统适用于没有中心"单流式"排气口的发动机，该 中心"单流式"排气口由活塞在接近其冲程末端处揭开。在这种情况下， 此处所描述的"辅助"排气装置将是主要的排气装置。另外，对于以上所描述的，应认识到，本发明的部件的最佳尺寸关系， 包括大小、材料、形状、形式、运转功能和方式、组装以及使用中的变化， 对于本领域的技术人员来说一定是显而易见和明显的，并且希望本发明包 括对于那些附图中所展示和说明书中所描述的所有等效关系。因此，前述 内容应被认为是仅仅是用于展示本发明的原理的。而且，由于对于本发明 的技术人员来说，很容易想到许多修改和改变，所以并不期望将本发明限 制在所显示和描述的确切的结构和运转中，并且因此，所有合适的^"改和 等效方案都落在本发明的范围内。因此，此处所主张的本发明的目的是提供一种具有改进的滑阔和驱动 汽缸设计的蒸汽发动机，其中滑阀的一个区域控制一个进口蒸汽功能，而 阀门的不同区域控制辅助排气功能。本发明的另一个目的是供给所公开的蒸汽发动机，其中滑阀的两个区 域提供对通过分开的、相邻设置的进口和辅助排气孔以及管道的蒸汽流的 改进的运转控制。本发明的另一个目的是供给一种改进的蒸汽发动机，其提供对整个运 转的滑阀控制，该改进的蒸汽发动机比控制辅助排气孔的开度程度和定时 的可替换系统更加简单。说明书的以下部分将揭示本发明的这些和其他目的，其中详细说明的 目的在于完全公开本发明而不是限制本发明。
图1显示了以用于单流式、双动型蒸汽发动机的汽缸布置(cylinder arrangement)为特4正的i殳备的吾'j面图。图2a描绘了显示图1发动机的新颖设计，描绘了本发明设备的阀余面。图2b以用于常规、非单流式蒸汽发动机的阀门设计及其常规进气余 面和排气余面的形式描述了现有技术。
具体实施例方式
图1显示了所述设备的实施方式的汽缸布置，形成本发明的主要部分， 该汽缸布置用于包括此处所公开和描述的新颖阀门设计的单流式双动蒸 汽发动机，该单流式双动蒸汽发动机结合常规的谐波阀门驱动机构
(harmonic valve drive mechanism)使用。没有显示曲柄箱,包含连軒、十 字头、阀门运动以及所公开的设备适合于啮合的发动机的其他附带部件 (attendant part )。这些后面的部件在设计上可能是常规的。
所显示的主要部件是汽缸1、阀门室(valve chest) 2以及活塞3，该 活塞3最好安装有活塞环(未显示)。在图1中显示的还有活塞杆4以及 滑阀5,显示了接触阀门室的连续外部表面，且其还应安装有密封环，但 没有显示密封环。标记6描绘了汽缸头部，且阀门室罩显示为标记7。活 塞杆密封组件由标记8标识，且标记9代表阀门杆密封组件。
在如所示的所公开的优选布置中，阀门室2适合于外部进气。两个蒸 汽进口孑L(steam inlet port)显示为标i己10和11,且排气孑L ( exhaust port ) 显示为标记12。汽釭上部进口蒸汽管道(inlet steam passage ) 13显示为位 于汽缸的上部区域，邻近汽缸上部辅助排出蒸汽管道(auxiliary exhaust steam passage) 14。
在汽缸1的中心部分，是汽缸单流式或中心排出蒸汽孔(central exhaust steam port) 15。在汽缸1的下部末端，是汽缸下部辅助排出蒸汽管道16 和汽缸下部进口蒸汽管道17。应注意，虽然被描绘为单个管道，但蒸汽进 口管道(steam inlet passage ) 13和17以及蒸汽4非气孑L ( steam exhaust port) 14和16还可为一个或多个管道，以提供所需要的体积连通。还应注意的 是，术语上部和下部的使用只是为了方便，且本领域的技术人员应明白，
此，此处所描述和所公开的本发明可用于具有任何运转位置和角度的蒸汽 发动机。
在图l所示的位置，活塞3被显示为其将朝向汽缸1的下部末端向下 运动，且滑阀5将同时以阀门3的相反方向升高。处于表面18处的滑阀5 的上部部分正远离活塞3运动，且刚刚切断(cut off)通过上部蒸汽进口
13到汽缸1的上部部分和活塞3的顶部的进入蒸汽供给，而活塞3在汽缸1的上部部分中的膨胀蒸汽的压力下继续向下移动。为了确定所维持的切
断蒸汽的时间长度，对于滑阀5的上部活塞(upperpiston) 27的连续侧边 的长度以及每个发动机周期中滑阀5相对活塞3的往复运动的速度，只要 滑阔5能覆盖进口 13就行。汽缸1的下部部分中活塞3之下的蒸汽正通 过下部排气管道16和排气孔12排出，直到活塞3向下移动到活塞的连续 侧边覆盖排气管道(exhaustpassage) 16时切断。在所述设备的定时中的这个 时刻，将开始压缩汽缸1的下部部分中活塞3之下的残留蒸汽。
当活塞3到达它沖程的底部，汽缸l的上部部分中活塞3之上的蒸汽 将通过主要的单流式或中心排气孔(central exhaust port) 15排出。滑阀5 的上部活塞27的由下表面19定界的侧面将揭开它在辅助上部排气孔 (auxiliary upper exhaust port) 14上的密封啮合，该上部排气孔14将排力文 排出蒸汽，从而还通过两个排气通道排空汽缸1的上部部分，因而提高该 运转的效率。已经通过实验发现，可以调整每组排气孔14和16的总合计 面积，来提供用于所计量的蒸汽流量(metered steam flow)的装置，使得 该流量足以只在低速时显著减少背压，而在速度较高和节流阀开度较大 时，该发动机将更类似于完全单流式发动机运转。这可以通过调整排气孔 的尺寸来实现，以便在制造用于期望速度和负载的发动机的较低速度时排 放的排气体积在确定的低速下具有期望的减少的背压。
滑阀5将暴露下部蒸汽入口 (steam intake) 17,并允许蒸汽通过与上部 活塞27相对的第二或下部活塞(lower piston) 25的底部处的、上升的下 表面20进入，并使其与活塞3的下面连通。接着，活塞3将由于蒸汽的 力量而开始上升。在往复式动作中，具有由阀杆28以操作距离操作啮合 的第一或上部活塞27以及第二或下部活塞25的滑阀5现在开始下降，并 且由下部活塞25的表面20定界的下部末端滑阀5经过下部进口蒸汽管道 17,其中下部活塞25的连续侧边密封下部进口蒸汽管道17,并引起流通 到汽缸1的下部末端的蒸汽的切断。切断的持续时间由具有与上部活塞27 的密封操作相同的方式的下部活塞25的侧表面的长度结合阀杆28的速度 决定。活塞3现在由于汽缸1的下部末端中的蒸汽的力量而向上运动，并
且滑阀5同时以相反方向下降。这种往复循环现在类似于之上描述的继续
进行，但进行的是活塞3的"向上"动力沖程，而不是"向下"动力沖程。
与如图2b所示的没有外部进气滑阀的常规发动机的阀门设计相比， 图2a和图2b展示了用于所公开的单流式发动机的、通过利用辅助排气装 置(auxiliary exhaust) 14和16而获得的、所公开的设备和运转相对于常规 阀门设计的改进。图2a还显示了所公开设备的独特进气余面(admission lap) 21和单流式辅助排气余面22,其由在上部汽缸(upper cylinder) 27和下部汽 缸(lower cylinder) 25处的活塞的连续侧壁的长度提供。滑阀5的上部汽缸 和下部汽缸的连续侧壁在每个循环期间覆盖与他们邻接的各自的进口孔 和排气孔一段重叠时间，该段重叠时间由滑阀5的两个汽缸中的每一个的 长度决定，而这两个汽缸由其间的阀杆28操作地啮合，并从而界定如图 2a所示的进气余面21和排气余面22。
相反，图2b显示了非单流式蒸汽发动机中的紧密接近的进气余面21 和常规排气余面23以及其它们之间的短持续时间和对调节的局限性。利 用所公开的设备，每个巻筒的全部直径部分被延伸，以便单独地通过辅助 排气孔而不是通过如常规/i殳计中的共同进气和排气孔来控制排出蒸汽流。 所公开的设备也不需要任何专用的凸轮、链条或阀门来将滑阀5连接到控 制系统。该设计可使用常规阀动图来实施，该阀动图包含偏心轮半径和偏 心轮与发动机曲柄的相位差的规格。
虽然此处结合本发明的特定实施方式公开和描述了本发明，但应认识 到，其中可以做出多种改变和修改而不偏离本发明的精神和范围。虽然为 了展示采用本发明的结构和运转方法的优选实施方式，如图所示且在此处 详细描述的本发明公开了特定构造和构型的组成部分的布置，但应理解， 除了那些所展示和描述的以外，还可以依据本发明的精神采用本发明的不 同构造和构型的组成部分以及其他布置。本领域的技术人员所能想到的任 何以及所有这种改变、替换和修改，都被认为是在由所附权利要求广泛界 定的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种蒸汽发动机或压缩空气马达或压缩气体马达，其包括活塞，其适合于在一汽缸内周期性地往复运动；所述活塞具有第一末端、第二末端以及连通其间的活塞侧壁；所述活塞连接到一杆，所述杆适合于与一驱动装置操作连通；所述汽缸具有位于所述活塞一侧的第一末端部分以及位于所述活塞相对侧的第二末端部分；第一入口孔和第二入口孔，其中所述第一入口孔与所述汽缸在所述第一末端部分连通，所述第二入口孔与所述汽缸在所述第二末端部分连通；第一排气孔，其与所述气缸的所述第一末端部分连通，邻近所述第一入口孔；第二排气孔，其与所述气缸的所述第二末端部分连通，邻近所述第二入口孔；阀门汽缸，其邻近所述汽缸，所述阀门汽缸在第一末端和第二末端具有与其连通的蒸汽进口孔，且还在中心部分具有与其连通的排气孔；滑阀，其可滑动地啮合在所述阀门汽缸中；所述滑阀具有第一滑动汽缸和第二滑动汽缸，其中所述第二滑动汽缸以与其的固定距离啮合所述第一滑动汽缸，以界定其间的空隙；所述第一滑动汽缸具有顶部表面、底部表面以及连通其间的侧壁表面，所述侧壁表面界定第一长度；所述第二滑动汽缸具有顶部表面、底部表面以及连通其间的第二侧壁表面，所述第二侧壁表面界定第二长度；所述第一入口孔和所述第一排气孔以其间的第一距离与所述阀门汽缸连通；所述第二各自的入口和所述第二排气孔以其间的第二距离与所述阀门汽缸连通；所述滑阀在所述蒸汽发动机的每个运转周期期间、在往复运动中、转化到所述活塞；以及其中，在所述运转期间，在所述滑阀决定的全部的各个持续时间中，蒸汽通过所述第一入口孔和所述第二入口孔连通到所述汽缸的所述第一末端部分和所述第二末端部分，并通过所述汽缸的各个单独的所述第一排气孔和所述第二排气孔排出。
2. 如权利要求1所述的设备，还包括中心排气孔，其连通在所述汽缸的中心部分和所述阀门汽缸之间；所述活塞侧壁在每个所述周期的部分周期期间提供对所述中心排气 孔的密封啮合；以及所述中心排气孔提供第二装置以在每个周期的排气部分周期期间从 所述汽缸排出蒸汽，所述排气部分周期由所述活塞侧壁脱离啮合所述密封 啮合的持续时间确定。
3. 如权利要求l所述的设备，还包括所述第 一长度界定所述第 一入口孔和所述第 一排气孔中的入口余面 和排气余面；以及所述第二长度确定所述第二入口孔和所述第二排气孔中的入口余面 和排气余面；其中，当结合谐波阀动装置使用时，入口阀门动作和排气阀门动作的 定时类似于和常规外部进气滑阀发动机一起使用的入口阀门动作和排气 阀门动作。
4. 如权利要求2所述的设备，还包括所述第 一长度界定所述第 一入口孔和所述第 一排气孔中的入口余面 和排气余面；以及所述第二长度确定所述第二入口孔和所述第二排气孔中的入口余面 和排气余面；其中，当结合谐波阀动装置使用时，入口阀门动作和排气阀门动作的 定时类似于和常规外部进气滑阀发动机一起使用的入口阀门动作和排气 阀门动作。
5. 如权利要求l所述的设备，还包括 所述第一长度比所述第一距离长； 所述第二长度比所述第二距离长；由此，在所述发动机的每个周期期间，所述第一入口孔和所述第一排 气孔被所述第一侧表面同时密封一段持续时间；以及在所述发动机的每个周期期间，所述第二入口孔和所述第二排气孔被 所述第二侧表面同时密封一段持续时间。
6. 如权利要求2所述的设备，还包括 所述第 一长度比所述第 一距离长； 所述第二长度比所述第二距离长；由此，在所述发动机的每个周期期间，所述第一入口孔和所述第一排 气孔被所述第 一侧表面同时密封一段持续时间；以及在所述发动机的每个周期期间，所述第二入口孔和所述第二排气孔被 所述第二侧表面同时密封一段持续时间。
7. 如权利要求3所述的设备，还包括 所述第 一长度比所述第 一距离长； 所述第二长度比所述第二距离长；由此，在所述发动机的每个周期期间，所述第一入口孔和所述第一排 气孔被所述第 一侧表面同时密封一段持续时间；以及在所述发动机的每个周期期间，所述第二入口孔和所述第二排气孔被 所述第二侧表面同时密封一段持续时间。
8. 如权利要求4所述的设备，还包括 所述第一长度比所述第一距离长； 所述第二长度比所述第二距离长；由此，在所述发动机的每个周期期间，所述第一入口孔和所述第一排气孔被所述第 一侧表面同时密封一段持续时间；以及在所述发动机的每个周期期间，所述第二入口孔和所述第二排气孔被 所述第二侧表面同时密封一段持续时间。
9. 如权利要求2所述的设备，还包括所述第 一排气孔具有确定尺寸从而以第 一确定速度从其排出蒸汽； 所述第二排气孔具有确定尺寸从而以第二确定速度从其排出蒸汽；以及所述第 一确定速度和所述第二确定速度从而提供用于计量排出蒸汽 流量的装置，以只在所述发动机的低速时显著减少背压。
10. 如权利要求3所述的设备，还包括所述第 一排气孔具有确定尺寸从而以第 一确定速度从其排出蒸汽； 所述第二排气孔具有确定尺寸从而以第二确定速度A/v其排出蒸汽；以及所述第一确定速度和所述第二确定速度从而提供用于计量排出蒸汽 流量的装置，以只在所述发动机的低速时显著减少背压。
11. 如权利要求4所述的设备，还包括所述第 一排气孔具有确定尺寸从而以第 一确定速度从其排出蒸汽； 所述第二排气孔具有确定尺寸从而以第二确定速度从其排出蒸汽；以及所述第一确定速度和所述第二确定速度从而提供用于计量排出蒸汽 流量的装置，以只在所述发动机的低速时显著减少背压。
12. 如权利要求5所述的设备，还包括所述第 一排气孔具有确定尺寸从而以第 一确定速度从其排出蒸汽；所述第二排气孔具有确定尺寸从而以第二确定速度从其排出蒸汽；以及 所述第一确定速度和所述第二确定速度从而提供用于计量排出蒸汽 流量的装置，以只在所述发动机的低速时显著减少背压。
13. 如权利要求6所述的设备，还包括所述第 一排气孔具有确定尺寸从而以第 一确定速度从其排出蒸汽； 所述第二排气孔具有确定尺寸从而以第二确定速度从其排出蒸汽；以及所述第一确定速度和所述第二确定速度从而提供用于计量排出蒸汽 流量的装置，以只在所述发动机的低速时显著减少背压。
14. 如权利要求7所述的设备，还包括所述第 一排气孔具有确定尺寸从而以第 一确定速度从其排出蒸汽； 所述第二排气孔具有确定尺寸从而以第二确定速度从其排出蒸汽；以及所述第一确定速度和所述第二确定速度从而提供用于计量排出蒸汽 流量的装置，以只在所述发动机的低速时显著减少背压。
15. 如权利要求1所述的设备，还包括 所述发动机具有每个周期的固定持续时间。
16. 如权利要求1所述的设备，还包括 所述发动机具有每个周期的可变持续时间。
17. 如权利要求2所述的设备，还包括 所述发动机具有每个周期的固定持续时间。
18. 如权利要求2所述的设备，还包括 所述发动机具有每个周期的可变持续时间。
19. 如权利要求9所述的设备，还包括 所述发动机具有每个周期的固定持续时间。
20. 如权利要求IO所述的设备，还包括 所述发动机具有每个周期的可变持续时间。
全文摘要
一种高效的蒸汽发动机或压缩气体马达，其带有由位于包含活塞(3)的蒸汽驱动汽缸(1)的两个末端的单独成对的入口(13，17)和排气(14，16)孔或管道提供的改进的进口流和排气流。在汽缸(1)的中心部分是单流或中心排出蒸汽孔(15)。在运转期间，邻近驱动汽缸设置的包含改进的滑阀(5)的阀门汽缸提供对入口孔和排气孔的定时密封。通过提供从汽缸排汽的两个通道来使排汽便利，且排气孔可针对流量进行调整以计量排出蒸汽流量，从而只在发动机的低速时显著减少背压。
文档编号F01B17/04GK101151438SQ200680009972
公开日2008年3月26日 申请日期2006年2月7日 优先权日2005年2月9日
发明者爱德华·普里特查德 申请人:爱德华·普理特查德